【分析测试技术论坛第48期】球差校正电镜技术论坛系列讲座——球差透射电镜在原子尺度下对二维材料的解析与调控

球差透射电镜在原子尺度下对二维材料的解析与调控

低压球差校正扫描透射电子显微镜(STEM)以其灵活多样 的成像方式、亚埃高空间分辨率，高能量分辨率和低电压材料损伤现已发展成为在原子尺度探索二维材料结构与局域谱学物性不可或缺的研究手段[1-2]。然而低压球差校正STEM在二维材料的原子级修饰与调控方面鲜有报道。

(1) 通过控制电子束对单层MoSe2的电离损伤，系统研究了Se缺陷的原子动力学行为，从点到面确认了多种缺陷的形成机理和动态过程，并在原子层级逐步制备出传统工艺难以制备的新型单层金属钼薄膜，为低维量子材料原子级的缺陷可控构筑提供重要理论和实验支持[3-4]。

(2) 通过利用双层MoSe2中层间范德 华力形成能差，率先结合原位加热和电子束辐照耦合大面积诱导MoSe2中孪晶界和倾斜晶界的定向迁移，实现了堆垛位错的选择性调控与修复；并在原子尺度解析了缺陷自我修复的机理和原子动态过程，为高质量单晶低维量子材料缺陷后修复并合成大畴区单晶提供了实验和理论基础[5]。

(3) 通过控制电子束轰击，球差校正STEM也可用来原位诱导 二维材料边界原子异构与晶界迁移，从而使二维材料获得独特的铁磁性质以及优异的析氢反应活性位点[6]。

[1] X Zhao, et al. Nature 2020, 581, 171–177

[3] X Zhao et al. Adv. Mater. 2018, 30, 1707281

[4] X Zhao et al. ACS Nano 2018, 12, 1940-1948

[5] X Zhao et al. Adv. Mater. 2019, 1900237

[6] X Zhao et al. Nano Lett. 2018, 18, 482-490